峰回路转? NgAgo四大新发展显示信心增强, 国际争夺加剧 | 深度分析

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螳螂捕蝉，黄雀在后，针对NgAgo国际知识产权的争夺战，已经打响？ 而我们的科学共同体，政府管理部门，学校和科研院所，科研人员，我们的同行与潜在竞争者，新闻媒体和大众，在这场中国学术界的标志性事件中，都能/会吸取到什么养分呢？ 

进入2017年，河北科技大学韩春雨教授的NgAgo基因编辑技术出现一系列令人眼花缭乱的新发展，让这个一度沉寂的话题，再次引起公众关注。而其中影射的意义，更是值得中国科技界和大众传媒的深思。

国际专利申请

首先，是国家知识产权局1月9日发布“视为撤回通知书”，显示河北科技大学生物科学与工程学院生命科学系副教授韩春雨与浙江大学基础医学院研究员沈啸作为发明人的“以Argonaute核酸酶为核心的基因编辑技术”专利申请被撤回。这一行为，一度被广泛解读为专利申请人对技术可重复性信心不足的表现。但是，1月12日，韩春雨与沈啸通过河北科技大学有关部门向媒体发表《关于以Argonaute为核心的基因编辑技术相关专利申请问题的声明》，称：

关于以Argonaute为核心的基因编辑技术相关专利申请，我们已经聘请了具有丰富工作经验的国际一流专利代理机构来进行专利保护的全球化布局。从知识产权保护策略的角度，我们选择采取国际专利向中国递交的方式来保护中国国内专利。第一个专利的PCT文本已于2016年提交，并已包括原申请的中国专利内容。

声明中所说PCT，即Patent Cooperation Treaty，为发明人提供了一个普遍的专利保护申请渠道，在各个签约成员国适用。而中国政府在1993年加入PCT。

据悉，在NgAgo最初的国内专利审查过程中，检索发现一篇接近现有技术的专利申请：

Engineering mammalian genome using DNA-guided argonaute interference systems (dais) 
WO 2015140347 A1

其发明人为美国Cellectis公司的Julien Valton和 Philippe Duchateau，在2015年3月23日提交，发明优先日期为2014年3月21日，英文摘要如下：

This invention relates to materials and methods for gene editing in mammalian cells, and more particularly to methods for gene editing using DNA-guided Argonaute (Ago) interference systems (DAIS) in T-cells.

而与此对应，韩春雨沈啸最初的专利申请在2015年12月21日，晚了九个月。因此，审查员在其第一次审查意见通知书中给出的初步意见是权利要求不具备新颖性。

分析显示，Cellectis的专利涉及一种以DNA为导向的Argonaute核酸酶基因编辑技术，公开了来自一种嗜热菌Thermus Thermopholus表达的 Ago核酸酶具有对靶DNA双链切割造成双链断裂的活性，并提及该方法可应用于基因靶向编辑。虽然其菌种与韩春雨团队并不相同，但其专利撰写的权利要求的确包含了对比文件所披露的现有技术 【1】。

专利分析应用智库专业人士表示，按照PCT体系规则，申请人提交国家申请后12个月内提交一件国际申请，并可以要求巴黎公约规定的优先权，最迟可在最初申请日后的30个月内启动“国家阶段”。采用这样程序比传统途径多出18个月的时间，申请人有充分的时间以及额外的补救机会来完善申请文件，并且可以指定进入多国进行专利布局。根据韩春雨团队的申请文件所记载以及发表在NBT的论文推断，如若试验可重复，其申请至少取得了向导单链DNA设计简单、无特殊的序列或二级结构要求、对靶序列无特殊序列要求，理论上可编辑基因组的任何位置、基本不存在被其它非向导DNA误导脱靶的可能、高特异低脱靶性、向导DNA，因此转染细胞简单而且剂量可控。其发明的NgAgo-gDNA系统在哺乳动物细胞内是一种实现基因编辑的准确有效工具。相对于RNA引导的Cas9系统编辑工具取得了预料不到的技术效果。此次通过提交PCT申请将原有的技术方案重新撰写补强升级为“加强版”应该是韩春雨团队的目标 【1】。

诺维信丹麦总部

国际商业转化

如果说专利申请可能只是申请人一厢情愿的话，国际大厂商的浓厚兴趣，则直接印证了NgAgo巨大的潜在商业价值。丹麦的诺维信公司是全球工业酶制剂和微生物制剂的主导企业，而根据河北科技大学1月19号发布的消息，该公司与河北科技大学基因编辑技术研究中心在NgAgo-gDNA基因编辑技术工具的合作研发和产业化应用方面已经签署了合作协议，在已达成合作条件的前提下共享各自的NgAgo技术成果，并在未来共同致力于该技术的进一步改进和完善。

河北科技大学综合新闻

而根据Nature新闻报道，诺维信公司方面已经证实了这一合作 【2】。公司表示，他们已经测试了该项技术，看到了其可能有用的一些迹象，但目前仍处于非常初期的阶段，还需要大量的工作才能确定该项技术是否适用于其业务：

We have tested the technology and seen indications that it might be useful, but it is very early in its development and still needs a lot of work before we can determine if it is relevant for us.

更为重要的是，诺维信已经向河北科技大学支付了一笔预付款。如果未来诺维信应用该技术开发商业产品，河北科技大学也将获得相应转化费用。据韩春雨介绍，这一合作已经持续一段时间，之所以现在才发布，是因为合作公司非常慎重。Nature新闻则称，这一合作，为NgAgo技术，以及河北科技大学的基因编辑技术研究中心投下信任票。

The deal between Novozymes and Hebei University seems to represent a fresh vote of confidence in Han’s technology as well as in the university's gene-editing centre, which was launched last summer at a cost of 224 million yuan (US$32 million) and has been criticized given the problems surrounding NgAgo.

值得回味的是，河北省发改委对河北科技大学的基因编辑技术研究中心的资助，受到广泛的批评。政府资助部门如何权衡科学的严谨性和市场的时效和激烈竞争，是政府主管部门、院所和科研工作者需要深入思考的重要命题。

半路杀出程咬金

围绕NgAgo的国际竞赛，确实在激烈展开。如果说丹麦的诺维信公司是采取合作的态度，韩国学者则是采取了竞争的方式。早在去年11月，韩国先进技术研究所基因编辑研究中心主任Jin-Soo Kim就曾作为通讯作者，在NBT发表文章：

Failure to detect DNA-guided genome editing using Natronobacterium gregoryi Argonaute，

指出NgAgo无法进行基因编辑。可是，他对NgAgo的研究并未终止。就在昨天，其课题组在预印本网站BioRxiv上发布最新论文，明确指出NgAgo能够作为一种DNA引导的核酸内切酶靶向性切割RNA，但无法切割DNA 【3】。也就是说，NgAgo在gODN的作用下能够特异性的切割对应基因的RNA转录本，但并不作用于单链DNA（ssDNA）或者双链DNA（dsDNA）。

Jin-Soo Kim教授在BioRxiv发布文章的摘要

这印证了去年11月11日由南通大学和复旦大学研究人员在Cell Research线上共同发表的论文

NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye developmental defects in zebrafish

指出gDNA/NgAgo系统在斑马鱼中能实现特定基因敲低导致鱼眼部发育缺陷，但是不能对靶基因进行基因编辑 【4】。更为重要的是，根据Nature新闻的报道，Kim已经就此申请了专利：

Jin Soo Kim, who co-authored the critique of Han’s paper in Nature Biotechnology and has since written a report showing NgAgo’s use as a gene silencer says he recently filed a patent claiming the gene-silencing function of NgAgo.

这使得其11月NBT批评文章的意图，变得耐人寻味。事实上，这场争夺已经展开。Kim选择直接贴预印本，而避开同行评议，其抢占优先权的意图非常明显。而最开始声称能够重复韩春雨实验，然后又说不能重复的澳大利亚研究者Burgio就发布推特，称如果韩春雨和诺维信想用NgAgo做RNAi工具的话，反倒必须从Kim那里拿到许可才行：

Has someone spotted the irony that if Han & @Novozymes wish to develop #NgAgo as RNAi tool they would have to license to Jin Soo Kim

看来江湖确实险恶。

最新的可重复性数据

NBT年前曾发表编辑关注，对韩春雨论文可重复性表达关切，并称2017年1月底以前将作出结论。1月19日，NBT推迟了结论性结果的发布，并在声明中指出：他们已经获得了NgAgo系统可重复性相关的新数据，但在做出结论之前还需要进一步分析

new data related to the reproducibility of the NgAgo system have become available to the journal, which we need to explore before any further action could be taken

韩春雨随后证实，新数据就是他们团队所提供的。

至此，围绕这个基因编辑技术的争议，变得更加扑朔迷离。是学术不端还是商业竞争？是科学的曲折性，还是学术界的浮躁与冒进？ 是对创新的扼杀，还是科学共同体对规则与体制的维护？  这一切，最后的答案，即使NBT将来有一个明确的结论，恐怕也不是非黑即白那么简单。

而我们科学共同体，我们的政府管理部门，我们的学校和科研院所，我们的科研人员，我们的同行与潜在竞争者，我们的新闻媒体和大众，在这场中国学术界的标志性事件中，都能/会吸取到什么养分呢？ 我们拭目以待。

参考资料

[1] 以退为进 - 韩春雨基因编辑技术专利视撤的背后玄机，专利分析应用智库

[2] http://www.nature.com/news/enzyme-firm-invests-in-ngago-protein-at-centre-of-gene-editing-row-1.21343

[3] http://www.biorxiv.org/content/early/2017/01/20/101923

[4]【重磅】惊天逆转为时尚早，NgAgo或只能切割RNA丨BioArt快讯

扩展阅读

 

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